[發明專利]負載Au1-xPtx合金納米粒子的MnO2催化劑及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201110209599.6
• 申請日: 2011-07-25
• 公開（公告）號: CN102895971A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 賀軍輝;于學華
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: B01J23/68
• 分類號: B01J23/68;A62D3/38
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 李柏

技術領域

本發明屬于納米材料制備技術領域，特別涉及負載高分散性Au_1-xPt_x合金納米粒子的MnO₂催化劑及其制備方法，以及該催化劑在催化降解甲醛污染物中的應用。

背景技術

近幾年，隨著人們科普知識的增加，公眾對甲醛引發的污染問題越來越重視。甲醛是室內空氣中最主要也是最嚴重的污染物，具有較高的毒性，是致癌和致畸形物質。多種室內裝修材料，如地板膠、塑貼面、膠合板、乳膠漆、合成纖維等，都有可能向室內釋放甲醛，尤其現在人造地板普遍使用酚醛樹脂等能夠釋放出甲醛的粘合劑，向室內釋放的甲醛的時間可持續數年，嚴重危害人體健康。在我國有毒化學品優先控制名單上甲醛高居第二位，甲醛己經被世界衛生組織確定為致癌和致畸形物質，是潛在的強致突變物之一。因此，甲醛的凈化技術受到廣泛關注，其中甲醛的催化氧化技術因其低成本、高效率，且生成無毒的CO₂和H₂O、減少二次污染，成為研究者所關注的熱點問題之一。在室溫下，不需注入任何能量和物質，直接利用空氣中的O₂作為氧化劑，將甲醛轉化成無毒的CO₂和H₂O，是治理室內甲醛污染的一種理想狀態。本發明所涉及的催化劑就是通過低溫下催化降解來完成對甲醛的處理。

2002年Yoshika研究了一系列過渡金屬氧化物對甲醛的催化降解性能，其中錳氧化合物具有較高的催化降解甲醛的活性(S?Yoshika.Atmospheric?Environment，2002，36，5543.)。最近，Chen等合成了水鈉錳礦型MnO₂蜂窩狀納米球和空心納米球用于催化降解甲醛，具有較好的催化性能(H?Chen，J?He，et?al.The?Journal?of?Physical?Chemistry?C，2007，111，18033.)。同一課題組的Tian等制備了隱鉀錳礦型錳氧化物八面體分子篩(OMS-2)，用于催化降解甲醛(H?Tian，J?He，et?al.Microporous?and?Mesoporous?Materials，2011，138，118.)。為了提高催化降解甲醛的催化效率，負載型催化劑因其在其它催化反應中表現出高的催化性能而成為研究降解甲醛的熱點。Zhang等用浸漬法合成的Pt/TiO₂催化劑能夠在室溫下降解甲醛(C?Zhang，H?He，et?al.Catalysis?Communications，2005，6，211.)。Tang等制備的Pt/MnO_x-CeO₂負載型催化劑對甲醛有較好的催化降解性能(X?Tang，J?Chen，et?al.Applied?Catalysis?B：Environmental，2008，81，115.)。Zhang等將Au負載到具有有序介孔結構的CeO₂載體上，在較低溫度下能夠完全降解甲醛(J?Zhang，Y?Jin，et?al.Applied?Catalysis?B：Environmental，2009，91，11.)。然而單一貴金屬負載型催化劑存在有貴金屬的消耗量大、導致催化劑的成本增加，對甲醛的催化降解效率還有待進一步的提高等問題。